巰基點(diǎn)擊反應(yīng)為一類(lèi)由巰基參與的高效偶聯(lián)反應(yīng)。它為新型化合物和聚合物的合成提供了強(qiáng)有力的工具?？蓴嗔丫酆衔锸侵冈谕獠看碳せ蚧瘜W(xué)試劑作用下，可以被“切斷”的聚合物。巰基點(diǎn)擊反應(yīng)為可斷裂聚合物的合成提供了有效途徑。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)4-吡啶硫醚結(jié)構(gòu)可以被氧化為相應(yīng)的亞砜或砜，二者均可以在堿催化下，被硫醇類(lèi)化合物取代。在氧化、親核取代反應(yīng)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了一種“click-declick”策略，并把它用于可斷裂聚合物的制備。
首先利用巰基-苯磺酰基取代反應(yīng)制備嵌段共聚物，該聚合物可以被適當(dāng)?shù)难趸瘎┭趸?，最后在巰基小分子的作用下使聚合物斷裂，為可斷裂聚合物的制備提供一條新的途徑。反應(yīng)過(guò)程如圖1所示。
圖1 基于巰基-磺?；c(diǎn)擊反應(yīng)和硫醚氧化策略的聚合物合成與斷裂過(guò)程示意圖。 作者首先開(kāi)展了小分子驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，如圖2所示。以6-乙酰氧甲基-4-苯磺酰基煙酸甲酯為起始原料，在三乙胺作用下與十二烷基硫醇發(fā)生取代反應(yīng)，得到吡啶硫醚衍生物。該硫醚在mCPBA、H2O2等多種氧化劑作用下，得到單氧化產(chǎn)物（亞砜）和雙氧化產(chǎn)物（砜）的混合物。分離純化后得到的砜和亞砜均可被巰基乙醇所取代。 圖2 小分子驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)路線圖 小分子驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的成功為作者將該類(lèi)反應(yīng)應(yīng)用到聚合物研究中打下了良好的基礎(chǔ)。以mPEG116-OH為原料，經(jīng)過(guò)羧基化和酯化，得到mPEG116-SO2Ph。此外，經(jīng)過(guò)RAFT聚合，酯化，脫CTA末端，二硫鍵還原等四步反應(yīng)，得到PS70-SH。在三乙胺作用下，mPEG116-SO2Ph和PS70-SH發(fā)生巰基-磺?；c(diǎn)擊反應(yīng)，得到mPEG116-b-PS70嵌段共聚物。在mCPBA作用下，mPEG116-b-PS70被氧化為相應(yīng)的砜/亞砜。在巰基乙醇，苯乙硫醇，十二烷基硫醇或N-叔丁氧羰基-L-半胱氨酸甲酯四種巰基化合物的作用下，氧化后的mPEG116-b-PS70均可以斷裂為相應(yīng)的PEG衍生物和PS衍生物。GPC表征了mPEG116-b-PS70的制備前后及斷裂前后分子量的變化。將氧化后的mPEG116-b-PS70在甲醇中自組裝，TEM測(cè)得其為30-90 nm的球形膠束。在過(guò)量的巰基乙醇和三乙胺作用下，mPEG116-b-PS70逐漸斷裂，PEG鏈溶解于甲醇，而PS鏈聚集為更大的小球，TEM測(cè)定其直徑為120-220 nm。DLS也證明了其平均粒徑由50 nm增加到194 nm。 圖3 mPEG116-b-PS70的合成，以及嵌段聚合物氧化、斷裂示意圖。 作者還將該“click-declick”策略應(yīng)用到可斷裂星形聚合物的制備中。如圖4所示，以mPEG24-SO2Ph、PETMP和化合物M為原料，在三乙胺作用下，通過(guò)交聯(lián)反應(yīng)得到星形聚合物，其內(nèi)核中及界面上含有吡啶硫醚單元，外殼上連有PEG鏈。該星形聚合物在mCPBA作用下被氧化為相應(yīng)的砜，并在巰基乙醇作用下斷裂，分離得到PEG24-S-OH和小分子化合物M1。 圖4 星形聚合物的制備，氧化，解體示意圖 論文信息 Synthesis of Cleavable Polymers via Oxidation of Thioether Moieties and Thiol Click Reactions: A Click-Declick Strategy Lun Wang, Li Liu,* Hanying Zhao* Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202304073
